专题能力训练11 恒定电流和交变电流
(时间:45分钟 满分:98分)
选择题(本题共14小题,每小题7分,共98分。在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一个选项符合题目要求,8~14题有多个选项符合题目要求。全部选对的得7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)
1.在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为 1.0 A 和 1.0 V;重新调节R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为 2.0 A 和15.0 V。当这台电动机正常运转时( )
A.电动机的内阻为7.5 Ω B.电动机的内阻为2.0 Ω C.电动机的输出功率为30.0 W D.电动机的输出功率为26.0 W
2.在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为R,L1和L2为相同的灯泡,每个灯泡的电阻和定值电阻阻值均为R。电压表为理想电表,S为单刀双掷开关,当开关由1位置打到2位置时,下列说法正确的是( )
A.L1亮度不变,L2将变暗 B.L1将变亮,L2将变暗 C.电源内阻的发热功率将变小 D.电压表读数将变小
3.阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为( )
A.
B.
C.
D.
4.在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器。当
R2的滑片在a端时闭合开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U,现将R2的滑片向b端移动,则三个电表示数的变化情况是( )
A.I1增大,I2不变,U增大 B.I1减小,I2增大,U减小 C.I1增大,I2减小,U增大 D.I1减小,I2不变,U减小
5.如图所示,一理想变压器原线圈接入一交流电源,副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为定值电阻,开关S是闭合的。V1和V2为理想电压表,读数分别为U1和U2;A1、A2和A3为理想电流表,读数分别为
I1、I2和I3。现断开S,U1数值不变,下列推断中正确的是( )
A.U2变小、I3变小 B.U2不变、I3变大 C.I1变小、I2变大 D.I2变大、I3变大
6.(2018·天津卷)教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电,电路如图所示,理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、
U,R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的,则( )
A.R消耗的功率变为P B.电压表V的读数变为U C.电流表A的读数变为2I D.通过R的交变电流频率不变
7.远距离输电的原理图如图所示,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,电压分别为U1、U2,电流分别为I1、I2,输电线上的电阻为R。变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是( )
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A.C.I1U1= B.I2=
R D.I1U1=I2U2
8.边长为l的正方形线框在匀强磁场B中以ω角速度匀速转动,产生的感应电流的最大值为Im,设灯泡的电阻为R,其他电阻不计。从如图所示位置开始计时,则( )
A.Im=
B.电路中交变电流的表达式为Imsin ωt
C.电流表的读数为
D.灯泡上产生的电功率为R
9.如图甲、乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示的电压按正弦规律变化,图乙所示的电压是正弦函数的一部分。下列说法正确的是( )
A.图甲、图乙均表示交变电流
B.图甲所示电压的瞬时值表达式为u=20sin 100πt(V) C.图甲所示电压的有效值为20 V D.图乙所示电压的有效值为10 V
10.如图所示,变压器输入有效值恒定的电压,副线圈匝数可调,输出电压通过输电线送给用户(电灯等用电器),R表示输电线的电阻,则( )
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A.用电器增加时,变压器输出电压增大 B.要提高用户的电压,滑片P应向上滑 C.用电器增加时,输电线的热损耗减少 D.用电器增加时,变压器的输入功率增加
11.如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源Ⅰ与电源Ⅱ的路端电压随输出电流变化的特性曲线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线,则( )
A.电源Ⅰ与电源Ⅱ的内阻之比为12∶7 B.电源Ⅰ与电源Ⅱ的电动势之比为7∶12
C.若该小灯泡分别与电源Ⅰ和电源Ⅱ单独连接,则小灯泡的电阻之比为35∶24
D.若该小灯泡分别与电源Ⅰ和电源Ⅱ单独连接,则电源Ⅰ和电源Ⅱ输出功率之比为10∶21 12.一直流电动机提升重物的装置如图所示。已知重物质量m=50 kg,电源电压U=110 V保持不变,电动机线圈的电阻R=4 Ω,不计各处摩擦,当电动机以某一速度匀速向上提升重物时,电路中的电流
I=5 A(g取10 m/s2)。则 ( )
A.电源的输出功率为100 W
B.电动机线圈电阻R的发热功率为550 W C.提升重物的功率为450 W D.电动机效率为81.8%
13.图中理想变压器的原、副线圈匝数之比为2∶1,电阻R1=R2=10 Ω,电表A、V均为理想交流电表。若R1两端电压u1=10
sin 100πt(V),则下列说法正确的有( )
A.电压表示数为14.14 V B.电流表的示数为0.5 A C.R1消耗的功率为20 W
D.原线圈输入交变电流频率为50 Hz
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14.如图甲所示,M是一个小型理想变压器,原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶1,a、b端接有正弦式交变电流,电压随时间的变化规律如图乙所示。变压器右侧部分为一火警报警电路原理图,其中R2为用半导体热敏材料(电阻随温度升高而减小)制成的传感器,R1为一定值电阻,电压表V和电流表A可视为理想电表。下列说法正确的是
( )
A.变压器副线圈的输出电压的表达式为u2=20
sin 100πt V
B.当传感器R2所在处未出现火警时,电压表V的示数为20 V C.当传感器R2所在处出现火警时,电压表V的示数减小 D.当传感器R2所在处出现火警时,电流表A的示数减小 答案：
1.D 解析 因为电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为1.0 A和1.0 V,又由于此时电动
机属于纯电阻电路,故电动机的内阻为r==1.0 Ω,选项A、B错误;当电动机正常运转时,
电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V,则电动机的总功率为P总=2.0 A×15.0 V=30.0 W,此时电动机的发热功率为P热=(2.0 A)×1.0 Ω=4.0 W,故电动机的输出功率为P出=P总-P热=30.0 W-4.0 W=26.0 W,选项D正确。
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2.D 解析 开关在位置1时,外电路总电阻R总=R,电压表示数U=E=E,两灯电压
U1=U2=E,电源内阻的发热功率为P热=。开关在位置2时,外电路总电阻R总'=R,电
压表示数U'=E=E,灯泡L1的电压U1'=E,L2的电压U2'=E,电源内阻的发热功率为P热
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